四驅(qū)斜孔攝像系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于斜孔攝像測量的系統(tǒng)，屬于工程探測裝置技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在礦山井下或者工程施工領(lǐng)域，由于地形復(fù)雜，能見度低，為了確保工程人員的安全作業(yè)，不能直接派遣工程人員直接深入地下復(fù)雜情況，如果不能探測到真實的地形情況，不利于后期的工程操作以及科學(xué)研究。
[0003]另外，現(xiàn)有的視頻采集車由車體、設(shè)置在車體前端的攝像頭組成。存在的主要問題是；斜孔傾斜角度或深度過大時，車體僅通過底部的輪子支撐，爬坡能力不足，下行時容易打滑，采集的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種四驅(qū)斜孔攝像系統(tǒng)，提高視頻采集車的爬坡能力，以滿足深度較大、傾斜角度較大的孔內(nèi)探測，并完善相應(yīng)的控制系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)采集的真實性和準(zhǔn)確性。
[0005]為此，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種四驅(qū)斜孔攝像系統(tǒng)，包括斜孔攝像車、控制終端、高清攝像頭和地面控制盒；所述高清攝像頭安裝在斜孔攝像車的前端，其特征在于:
[0006]所述斜孔攝像車包括車體(1)、前車輪軸(7)、后車輪軸(8)、井壁支撐裝置和置于車體⑴內(nèi)的驅(qū)動電機(9)和步進驅(qū)動單元，所述驅(qū)動電機(9)設(shè)置有前、后輸出端，前輸出端通過蝸輪蝸桿機構(gòu)帶動前車輪軸(7)轉(zhuǎn)動，后輸出端通過蝸輪蝸桿機構(gòu)帶動后車輪軸(8)轉(zhuǎn)動，所述井壁支撐裝置包括設(shè)置在車體(1)頂壁外的支撐滾輪(3)和支撐桿(4)，以及設(shè)置在車體(1)內(nèi)的彈性支撐組件￠)，所述支撐滾輪(3)安裝在支撐桿(4)的頂部并能靈活轉(zhuǎn)動，支撐桿(4)的下端伸入車體(1)內(nèi)與彈性支撐組件(6)相連，所述井壁支撐裝置受外力作用能向下收縮，并能在彈性支撐組件(6)的作用下自動回位；
[0007]所述斜孔攝像車通過步進驅(qū)動單元控制運行，所述地面控制盒數(shù)據(jù)傳輸端連接高清攝像頭數(shù)據(jù)傳輸端，所述地面控制盒采集高清攝像頭的圖像數(shù)據(jù)，所述地面控制盒控制信號傳輸端連接斜孔攝像車步進驅(qū)動單元控制信號端，所述地面控制盒指令傳輸端連接控制終端指令發(fā)送端。
[0008]優(yōu)選為，所述井壁支撐裝置共兩個，且前后間隔設(shè)置；兩個井壁支撐裝置前后間隔設(shè)置，為四驅(qū)斜孔攝像系統(tǒng)增加了兩個支撐點，進一步提高了爬坡能力，并保持前后平衡。
[0009]進一步，所述彈性支撐組件(6)包括彈簧外罩(61)、彈簧底座(64)，以及設(shè)置在彈簧外罩￠1)內(nèi)的支撐桿限位螺母￠2)和圓柱螺旋彈簧(63)，所述彈簧外罩￠1)的頂部通過螺絲固定在車體(1)的頂壁上，圓柱螺旋彈簧￠3)的上端與支撐桿限位螺母￠2)固定相連，圓柱螺旋彈簧￠3)的下端與彈簧底座￠4)固定相連；所述支撐桿(4)中部為矩形橫截面段(41)，下部為外螺紋桿(42)，矩形橫截面段(41)插在車體(1)頂壁上對應(yīng)設(shè)置的矩形孔中，外螺紋桿(42)穿過彈簧外罩(61)后伸入支撐桿限位螺母(62)的螺孔內(nèi)與支撐桿限位螺母(62)螺紋相連。彈性支撐組件結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計巧妙、占用空間小，不增加車體外廓尺寸，能滿足孔徑較小的斜孔探測。
[0010]所述圓柱螺旋彈簧￠3)上端設(shè)置有帶螺孔的圓環(huán)件(65)，支撐桿限位螺母(62)的下端伸入圓環(huán)件￠5)的螺孔內(nèi)與圓環(huán)件￠5)螺紋相連，從而實現(xiàn)了支撐桿限位螺母
(62)與圓柱螺旋彈簧￠3)的固定相連。支撐桿限位螺母的上端通過內(nèi)螺紋與支撐桿相連，下端通過外螺紋與圓環(huán)件相連，再通過元換件與圓柱螺旋彈簧相連，保證零件之間連接的穩(wěn)固可靠。
[0011]所述支撐桿(4)、支撐滾輪(3)、支撐桿限位螺母￠2)均采用尼龍制成，減輕重量，提尚耐磨性。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:在斜孔攝像車的車體頂部增加能自動伸縮的井壁支撐裝置，作為車體與孔壁的接觸點；并采用四驅(qū)結(jié)構(gòu)，共同提高斜孔攝像車的爬坡能力。當(dāng)斜孔攝像車在斜孔內(nèi)向上爬行時，車體自身的車輪和增設(shè)的井壁支撐裝置，從車體的兩側(cè)下方對車體提供支撐，避免車體因爬坡能力不足而停止不前或向下滑落；當(dāng)斜孔攝像車在斜孔內(nèi)下行時，井壁支撐裝置可增加摩擦力，防止打滑確保；同時，井壁支撐裝置能自動伸縮，以適用不同的斜孔使用需求，通用性好，且采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、真實；并改進控制系統(tǒng)，確保系統(tǒng)的正常運行。
【附圖說明】
[0013]圖1是發(fā)明的總體組成框圖；
[0014]圖2是本發(fā)明中斜孔攝像車的爆炸圖；
[0015]圖3是斜孔攝像車在斜孔內(nèi)的狀態(tài)圖；
[0016]圖4是本發(fā)明斜孔攝像車電路不意圖；
[0017]圖5是本發(fā)明地面控制盒電路示意圖；
[0018]圖6是本發(fā)明斜孔攝像車步進驅(qū)動電路示意圖；
[0019]圖7-9是本發(fā)明深度信號采集電路示意圖；
[0020]圖10是本發(fā)明斜孔攝像車穩(wěn)壓電路示意圖；
[0021]圖11是本發(fā)明斜孔攝像車數(shù)據(jù)傳輸電路示意圖；
[0022]圖12是本發(fā)明斜孔攝像車顯不燈電路不意圖；
[0023]圖13是本發(fā)明地面控制盒控制方向電路示意圖；
[0024]圖14是本發(fā)明地面控制盒方向指示燈電路示意圖；
[0025]圖15是本發(fā)明視頻顯不控制電路不意圖；
[0026]圖16是本發(fā)明視頻字符疊加電路示意圖；
[0027]圖17是本發(fā)明地面控制盒數(shù)據(jù)傳輸電路示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面通過實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步說明:
[0029]如圖1所示，一種四驅(qū)斜孔攝像系統(tǒng)，主要由斜孔攝像車、控制終端、高清攝像頭和地面控制盒幾大部分組成。其中，高清攝像頭安裝在斜孔攝像車的前端。斜孔攝像車內(nèi)設(shè)置有步進驅(qū)動單元，通過步進驅(qū)動單元控制斜孔攝像車的運行，地面控制盒數(shù)據(jù)傳輸端連接高清攝像頭數(shù)據(jù)傳輸端，地面控制盒采集高清攝像頭的圖像數(shù)據(jù)，地面控制盒控制信號傳輸端連接斜孔攝像車步進驅(qū)動單元控制信號端，地面控制盒指令傳輸端連接控制終端指令發(fā)送端。
[0030]如圖2所示，斜孔攝像車包括車體1、前車輪軸7、后車輪軸8、井壁支撐裝置和置于車體1內(nèi)的驅(qū)動電機9。驅(qū)動電機9設(shè)置有前、后輸出端，前輸出端通過一組蝸輪蝸桿機構(gòu)帶動前車輪軸7轉(zhuǎn)動，后輸出端通過另外一組蝸輪蝸桿機構(gòu)帶動后車輪軸8轉(zhuǎn)動。每組蝸輪蝸桿機構(gòu)均由蝸輪10和蝸桿11組成。車體1由底板和外殼組成。
[0031]高清攝像頭2安裝在車體1的前端，是視頻采集車必不可少的組成部分。高清攝像頭2通過攝像頭支架5安裝在車體1的前端，當(dāng)然也可以采用其它安裝結(jié)構(gòu)。
[0032]井壁支撐裝置主要由支撐滾輪3、支撐桿4、彈性支撐組件6組成。其中，支撐滾輪3和支撐桿4設(shè)置在車體1頂壁外，彈性支撐組件6設(shè)置在車體1內(nèi)。支撐滾輪3安裝在支撐桿4的頂部并能靈活轉(zhuǎn)動，支撐桿4的下端伸入車體1內(nèi)與彈性支撐組件6相連，井壁支撐裝置受外力作用能向下收縮，并能在彈性支撐組件6的作用下自動回位。最好是，井壁支撐裝置共兩個，且前后間隔設(shè)置。
[0033]另外，彈性支撐組件6主要由彈簧外罩61、支撐桿限位螺母62、圓柱螺旋彈簧63、彈簧底座64組成。其中，支撐桿限位螺母62和圓柱螺旋彈簧63設(shè)置在彈簧外罩61內(nèi)，彈簧外罩61的頂部通過四顆呈圓周均布的螺絲固定在車體1的頂壁上，但不限于四顆。
[0034]圓柱螺旋彈簧63的上端與支撐桿限位螺母62固定相連，圓柱螺旋彈簧63的下端與彈簧底座64固定相連?？梢允牵瑘A柱螺旋彈簧63上端設(shè)置有帶螺孔的圓環(huán)件65，支撐桿限位螺母62的下端伸入圓環(huán)件65的螺孔內(nèi)與圓環(huán)件65螺紋相連，從而實現(xiàn)了支撐桿限位螺母62與圓柱螺旋彈簧63的固定相連。也可以是，圓柱螺旋彈簧63的上端套在支撐桿限位螺母62的下端外，兩者過盈配合實現(xiàn)固定連接。彈簧底座64作為彈性支撐組件6的支撐座，擱置在車體1內(nèi)的適當(dāng)?shù)钠脚_上即可。
[0035]支撐桿4中部為矩形橫截面段41，下部為外螺紋桿42，矩形橫截面段41插在車體1頂壁上對應(yīng)設(shè)置的矩形孔中，外螺紋桿42穿過彈簧外罩61后伸入支撐桿限位螺母62的螺孔內(nèi)與支撐桿限位螺母62螺紋相連。矩形橫截面段41與車體1頂壁上的矩形孔對應(yīng)設(shè)置，防止支撐桿4相對車體1轉(zhuǎn)動。最好是，支撐桿4、支撐滾輪3、支撐桿限位螺母62均采用尼龍制成。
[0036]斜孔截面有大有小，當(dāng)井壁空間由大變小時，支撐滾輪3受壓力，連同支撐桿4、支撐桿限位螺母62—起向下移動并壓縮圓柱螺旋彈簧63 ;當(dāng)井壁空間由小變大時，圓柱螺旋彈簧63的回復(fù)力推動支撐滾輪3、支撐桿4、支撐桿限位螺母62 —起向上移動，當(dāng)支撐桿限位螺母62的頂端抵在車體1的頂壁上時，無法繼續(xù)向上移動，從而進行行程限位。井壁支撐裝置的上